MIPS: KVM: Report more accurate CP0_Config fields to guest

Initialise the guest's CP0_Config register with a few more bits of
information from the host. The BE bit should be set on big endian
machines, the VI bit should be set on machines with a virtually tagged
instruction cache, and the reported architecture revision should match
that of the host (since we won't support emulating pre-r6 instruction
encodings on r6 or vice versa).

Signed-off-by: James Hogan <james.hogan@imgtec.com>
Cc: Paolo Bonzini <pbonzini@redhat.com>
Cc: Radim Krčmář <rkrcmar@redhat.com>
Cc: Ralf Baechle <ralf@linux-mips.org>
Cc: linux-mips@linux-mips.org
Cc: kvm@vger.kernel.org
Signed-off-by: Paolo Bonzini <pbonzini@redhat.com>

MIPS: Add define for Config.VI (virtual icache) bit

The Config.VI bit specifies that the instruction cache is virtually
tagged, which is checked in c-r4k.c's probe_pcache(). Add a proper
definition for it in mipsregs.h and make use of it.

Signed-off-by: James Hogan <james.hogan@imgtec.com>
Acked-by: Ralf Baechle <ralf@linux-mips.org>
Cc: linux-mips@linux-mips.org
Signed-off-by: Paolo Bonzini <pbonzini@redhat.com>

MIPS: KVM: Use host CCA for TLB mappings

KVM TLB mappings for the guest were being created with a cache coherency
attribute (CCA) of 3, which is cached incoherent. Create them instead
with the default host CCA, which should be the correct one for coherency
on SMP systems.

Signed-off-by: James Hogan <james.hogan@imgtec.com>
Cc: Paolo Bonzini <pbonzini@redhat.com>
Cc: Radim Krčmář <rkrcmar@redhat.com>
Cc: Ralf Baechle <ralf@linux-mips.org>
Cc: linux-mips@linux-mips.org
Cc: kvm@vger.kernel.org
Signed-off-by: Paolo Bonzini <pbonzini@redhat.com>

MIPS: KVM: Move commpage so 0x0 is unmapped

The comm page which is mapped into the guest kernel address space at
0x0 has the unfortunate side effect of allowing guest kernel NULL
pointer dereferences to succeed. The only constraint on this address is
that it must be within 32KiB of 0x0, so that single lw/sw instructions
(which have 16-bit signed offset fields) can be used to access it, using
the zero register as a base.

So lets move the comm page as high as possible within that constraint so
that 0x0 can be left unmapped, at least for page sizes < 32KiB.

Signed-off-by: James Hogan <james.hogan@imgtec.com>
Cc: Paolo Bonzini <pbonzini@redhat.com>
Cc: Radim Krčmář <rkrcmar@redhat.com>
Cc: Ralf Baechle <ralf@linux-mips.org>
Cc: linux-mips@linux-mips.org
Cc: kvm@vger.kernel.org
Signed-off-by: Paolo Bonzini <pbonzini@redhat.com>

MIPS: KVM: Add KScratch registers

Allow up to 6 KVM guest KScratch registers to be enabled and accessed
via the KVM guest register API and from the guest itself (the fallback
reading and writing of commpage registers is sufficient for KScratch
registers to work as expected).

User mode can expose the registers by setting the appropriate bits of
the guest Config4.KScrExist field. KScratch registers that aren't usable
won't be writeable via the KVM Ioctl API.

Signed-off-by: James Hogan <james.hogan@imgtec.com>
Cc: Paolo Bonzini <pbonzini@redhat.com>
Cc: Radim Krčmář <rkrcmar@redhat.com>
Cc: Ralf Baechle <ralf@linux-mips.org>
Cc: linux-mips@linux-mips.org
Cc: kvm@vger.kernel.org
Signed-off-by: Paolo Bonzini <pbonzini@redhat.com>

MIPS: KVM: Emulate RDHWR CPUNum register

Actually provide the VCPU number when emulating the RDHWR CPUNum
register, so that it will match the CPUNum field of CP0_EBase register,
rather than always returning 0.

Signed-off-by: James Hogan <james.hogan@imgtec.com>
Cc: Paolo Bonzini <pbonzini@redhat.com>
Cc: Radim Krčmář <rkrcmar@redhat.com>
Cc: Ralf Baechle <ralf@linux-mips.org>
Cc: linux-mips@linux-mips.org
Cc: kvm@vger.kernel.org
Signed-off-by: Paolo Bonzini <pbonzini@redhat.com>

MIPS: KVM: Allow ULRI to restrict UserLocal register

The ULRI bit in Config3 specifies whether the UserLocal register is
implemented, but it is assumed to always be set. Now that the Config
registers can be modified by userland, allow Config3.ULRI to be cleared
and check ULRI before allowing the corresponding bit to be set in
HWREna.

In fact any HWREna bits corresponding to unimplemented RDHWR registers
should read as zero and be ignored on write, so we actually prevent
other unimplemented bits being set too.

Signed-off-by: James Hogan <james.hogan@imgtec.com>
Cc: Paolo Bonzini <pbonzini@redhat.com>
Cc: Radim Krčmář <rkrcmar@redhat.com>
Cc: Ralf Baechle <ralf@linux-mips.org>
Cc: linux-mips@linux-mips.org
Cc: kvm@vger.kernel.org
Signed-off-by: Paolo Bonzini <pbonzini@redhat.com>

MIPS: KVM: Don't hardcode restored HWREna

KVM modifies CP0_HWREna during guest execution so it can trap and
emulate RDHWR instructions, however it always restores the hardcoded
value 0x2000000F. This assumes the presence of the UserLocal register,
and the absence of any implementation dependent or future HW registers.

Fix by exporting the value that traps.c write into CP0_HWREna, and
loading from there instead of hard coding.

Signed-off-by: James Hogan <james.hogan@imgtec.com>
Acked-by: Ralf Baechle <ralf@linux-mips.org>
Cc: Paolo Bonzini <pbonzini@redhat.com>
Cc: Radim Krčmář <rkrcmar@redhat.com>
Cc: linux-mips@linux-mips.org
Cc: kvm@vger.kernel.org
Signed-off-by: Paolo Bonzini <pbonzini@redhat.com>

MIPS: Clean up RDHWR handling

No preprocessor definitions are used in the handling of the registers
accessible with the RDHWR instruction, nor the corresponding bits in the
CP0 HWREna register.

Add definitions for both the register numbers (MIPS_HWR_*) and HWREna
bits (MIPS_HWRENA_*) in asm/mipsregs.h and make use of them in the
initialisation of HWREna and emulation of the RDHWR instruction.

Signed-off-by: James Hogan <james.hogan@imgtec.com>
Acked-by: Ralf Baechle <ralf@linux-mips.org>
Cc: David Daney <david.daney@cavium.com>
Cc: Paolo Bonzini <pbonzini@redhat.com>
Cc: Radim Krčmář <rkrcmar@redhat.com>
Cc: linux-mips@linux-mips.org
Cc: kvm@vger.kernel.org
Signed-off-by: Paolo Bonzini <pbonzini@redhat.com>

MIPS: KVM: List FPU/MSA registers

Make KVM_GET_REG_LIST list FPU & MSA registers. Specifically we list all
32 vector registers when MSA can be enabled, 32 single-precision FP
registers when FPU can be enabled, and either 16 or 32 double-precision
FP registers when FPU can be enabled depending on whether FR mode is
supported (which provides 32 doubles instead of 16 even doubles).

Note, these registers may still be inaccessible depending on the current
FP mode of the guest.

Signed-off-by: James Hogan <james.hogan@imgtec.com>
Cc: Paolo Bonzini <pbonzini@redhat.com>
Cc: Radim Krčmář <rkrcmar@redhat.com>
Cc: Ralf Baechle <ralf@linux-mips.org>
Cc: linux-mips@linux-mips.org
Cc: kvm@vger.kernel.org
Signed-off-by: Paolo Bonzini <pbonzini@redhat.com>

MIPS: KVM: Use raw_cpu_has_fpu in kvm_mips_guest_can_have_fpu()

We need to use kvm_mips_guest_can_have_fpu() when deciding which
registers to list with KVM_GET_REG_LIST, however it causes warnings with
preemption since it uses cpu_has_fpu. KVM is only really supported on
CPUs which have symmetric FPUs, so switch to raw_cpu_has_fpu to avoid
the warning.

Signed-off-by: James Hogan <james.hogan@imgtec.com>
Cc: Ralf Baechle <ralf@linux-mips.org>
Cc: Paolo Bonzini <pbonzini@redhat.com>
Cc: Radim Krčmář <rkrcmar@redhat.com>
Cc: linux-mips@linux-mips.org
Cc: kvm@vger.kernel.org
Signed-off-by: Paolo Bonzini <pbonzini@redhat.com>

MIPS: KVM: Make KVM_GET_REG_LIST dynamic

Make the implementation of KVM_GET_REG_LIST more dynamic so that only
the subset of registers actually available can be exposed to user mode.
This is important for VZ where some of the guest register state may not
be possible to prevent the guest from accessing, therefore the user
process may need to be aware of the state even if it doesn't understand
what the state is for.

This also allows different MIPS KVM implementations to provide different
registers to one another, by way of new num_regs(vcpu) and
copy_reg_indices(vcpu, indices) callback functions, currently just
stubbed for trap & emulate.

Signed-off-by: James Hogan <james.hogan@imgtec.com>
Cc: Paolo Bonzini <pbonzini@redhat.com>
Cc: Radim Krčmář <rkrcmar@redhat.com>
Cc: Ralf Baechle <ralf@linux-mips.org>
Cc: linux-mips@linux-mips.org
Cc: kvm@vger.kernel.org
Signed-off-by: Paolo Bonzini <pbonzini@redhat.com>

MIPS: KVM: Pass all unknown registers to callbacks

Pass all unrecognised register IDs through to the set_one_reg() and
get_one_reg() callbacks, not just select ones. This allows
implementation specific registers to be more easily added without having
to modify arch/mips/kvm/mips.c.

Signed-off-by: James Hogan <james.hogan@imgtec.com>
Cc: Paolo Bonzini <pbonzini@redhat.com>
Cc: Radim Krčmář <rkrcmar@redhat.com>
Cc: Ralf Baechle <ralf@linux-mips.org>
Cc: linux-mips@linux-mips.org
Cc: kvm@vger.kernel.org
Signed-off-by: Paolo Bonzini <pbonzini@redhat.com>

MIPS: KVM: Convert emulation to use asm/inst.h

Convert various MIPS KVM guest instruction emulation functions to decode
instructions (and encode translations) using the union mips_instruction
and related enumerations in asm/inst.h rather than #defines and
hardcoded values.

Signed-off-by: James Hogan <james.hogan@imgtec.com>
Acked-by: Ralf Baechle <ralf@linux-mips.org>
Cc: Paolo Bonzini <pbonzini@redhat.com>
Cc: Radim Krčmář <rkrcmar@redhat.com>
Cc: linux-mips@linux-mips.org
Cc: kvm@vger.kernel.org
Signed-off-by: Paolo Bonzini <pbonzini@redhat.com>

MIPS: KVM: Factor writing of translated guest instructions

The code in kvm_mips_dyntrans.c to write a translated guest instruction
to guest memory depending on the segment is duplicated between each of
the functions. Additionally the cache op translation functions assume
the instruction is in the KSEG0/1 segment rather than KSEG2/3, which is
generally true but isn't guaranteed.

Factor that code into a new kvm_mips_trans_replace() which handles both
KSEG0/1 and KSEG2/3.

Signed-off-by: James Hogan <james.hogan@imgtec.com>
Cc: Paolo Bonzini <pbonzini@redhat.com>
Cc: Radim Krčmář <rkrcmar@redhat.com>
Cc: Ralf Baechle <ralf@linux-mips.org>
Cc: linux-mips@linux-mips.org
Cc: kvm@vger.kernel.org
Signed-off-by: Paolo Bonzini <pbonzini@redhat.com>

MIPS: KVM: Fix translation of MFC0 ErrCtl

The MIPS KVM dynamic translation is meant to translate "MFC0 rt, ErrCtl"
instructions into "ADD rt, zero, zero" to zero the destination register,
however the rt register number was copied into rt of the ADD instruction
encoding, which is the 2nd source operand. This results in "ADD zero,
zero, rt" which is a no-op, so only the first execution of each such
MFC0 from ErrCtl will actually read 0.

Fix the shift to put the rt from the MFC0 encoding into the rd field of
the ADD.

Fixes: 50c8308538dc ("KVM/MIPS32: Binary patching of select privileged instructions.")
Signed-off-by: James Hogan <james.hogan@imgtec.com>
Cc: Paolo Bonzini <pbonzini@redhat.com>
Cc: Radim Krčmář <rkrcmar@redhat.com>
Cc: Ralf Baechle <ralf@linux-mips.org>
Cc: linux-mips@linux-mips.org
Cc: kvm@vger.kernel.org
Signed-off-by: Paolo Bonzini <pbonzini@redhat.com>

Merge tag 'kvm-s390-next-4.8-1' of git://git./linux/kernel/git/kvms390/linux into HEAD

KVM: s390: Features and fixes for 4.8 part1

Four bigger things:
1. The implementation of the STHYI opcode in the kernel. This is used
   in libraries like qclib [1] to provide enough information for a
   capacity and usage based software licence pricing. The STHYI content
   is defined by the related z/VM documentation [2]. Its data can be
   composed by accessing several other interfaces provided by LPAR or
   the machine. This information is partially sensitive or root-only
   so the kernel does the necessary filtering.
2. Preparation for nested virtualization (VSIE). KVM should query the
   proper sclp interfaces for the availability of some features before
   using it. In the past we have been sloppy and simply assumed that
   several features are available. With this we should be able to handle
   most cases of a missing feature.
3. CPU model interfaces extended by some additional features that are
   not covered by a facility bit in STFLE. For example all the crypto
   instructions of the coprocessor provide a query function. As reality
   tends to be more complex (e.g. export regulations might block some
   algorithms) we have to provide additional interfaces to query or
   set these non-stfle features.
4. Several fixes and changes detected and fixed when doing 1-3.

All features change base s390 code. All relevant patches have an ACK
from the s390 or component maintainers.

The next pull request for 4.8 (part2) will contain the implementation
of VSIE.

[1] http://www.ibm.com/developerworks/linux/linux390/qclib.html
[2] https://www.ibm.com/support/knowledgecenter/SSB27U_6.3.0/com.ibm.zvm.v630.hcpb4/hcpb4sth.htm

KVM: x86: Fix typos

Signed-off-by: Andrea Gelmini <andrea.gelmini@gelma.net>
Signed-off-by: Paolo Bonzini <pbonzini@redhat.com>

KVM: S390: Fix typo

Signed-off-by: Andrea Gelmini <andrea.gelmini@gelma.net>
Signed-off-by: Paolo Bonzini <pbonzini@redhat.com>

KVM: ARM64: Fix typos

Signed-off-by: Andrea Gelmini <andrea.gelmini@gelma.net>
Signed-off-by: Paolo Bonzini <pbonzini@redhat.com>

KVM: ARM: Fix typos

Signed-off-by: Andrea Gelmini <andrea.gelmini@gelma.net>
Signed-off-by: Paolo Bonzini <pbonzini@redhat.com>

MIPS: KVM: Print unknown load/store encodings

When trying to emulate an unrecognised load or store instruction, print
the encoding to aid debug.

Signed-off-by: James Hogan <james.hogan@imgtec.com>
Cc: Paolo Bonzini <pbonzini@redhat.com>
Cc: Radim Krčmář <rkrcmar@redhat.com>
Cc: Ralf Baechle <ralf@linux-mips.org>
Cc: linux-mips@linux-mips.org
Cc: kvm@vger.kernel.org
Signed-off-by: Paolo Bonzini <pbonzini@redhat.com>

MIPS: KVM: Dump guest tlbs if kvm_get_inst() fails

If kvm_get_inst() fails to find a guest TLB mapping for the guest PC
then dump the guest TLB entries. The contents of the guest TLB is likely
to be more interesting than the host TLB entries.

Signed-off-by: James Hogan <james.hogan@imgtec.com>
Cc: Paolo Bonzini <pbonzini@redhat.com>
Cc: Radim Krčmář <rkrcmar@redhat.com>
Cc: Ralf Baechle <ralf@linux-mips.org>
Cc: kvm@vger.kernel.org
Cc: linux-mips@linux-mips.org
Signed-off-by: Paolo Bonzini <pbonzini@redhat.com>

MIPS: KVM: Trace guest register access emulation

Trace emulation of guest access to various registers via
MFC0/MTC0/DMFC0/DMTC0 instructions (coprocessor 0) and the RDHWR
instruction (hardware registers exposed to userland), replacing some
existing kvm_debug calls. Trace events are much more practical for this
kind of debug output.

Signed-off-by: James Hogan <james.hogan@imgtec.com>
Cc: Paolo Bonzini <pbonzini@redhat.com>
Cc: Radim Krčmář <rkrcmar@redhat.com>
Cc: Ralf Baechle <ralf@linux-mips.org>
Cc: Steven Rostedt <rostedt@goodmis.org>
Cc: Ingo Molnar <mingo@redhat.com>
Cc: linux-mips@linux-mips.org
Cc: kvm@vger.kernel.org
Signed-off-by: Paolo Bonzini <pbonzini@redhat.com>

MIPS: KVM: Add guest mode switch trace events

Add a few trace events for entering and coming out of guest mode, as well
as re-entering it from a guest exit exception.

Signed-off-by: James Hogan <james.hogan@imgtec.com>
Cc: Paolo Bonzini <pbonzini@redhat.com>
Cc: Radim Krčmář <rkrcmar@redhat.com>
Cc: Ralf Baechle <ralf@linux-mips.org>
Cc: Steven Rostedt <rostedt@goodmis.org>
Cc: Ingo Molnar <mingo@redhat.com>
Cc: kvm@vger.kernel.org
Cc: linux-mips@linux-mips.org
Signed-off-by: Paolo Bonzini <pbonzini@redhat.com>

MIPS: KVM: Add kvm_asid_change trace event

Add a trace event for guest ASID changes, replacing the existing
kvm_debug call.

Signed-off-by: James Hogan <james.hogan@imgtec.com>
Cc: Paolo Bonzini <pbonzini@redhat.com>
Cc: Radim Krčmář <rkrcmar@redhat.com>
Cc: Ralf Baechle <ralf@linux-mips.org>
Cc: Steven Rostedt <rostedt@goodmis.org>
Cc: Ingo Molnar <mingo@redhat.com>
Cc: kvm@vger.kernel.org
Cc: linux-mips@linux-mips.org
Signed-off-by: Paolo Bonzini <pbonzini@redhat.com>

MIPS: KVM: Clean up kvm_exit trace event

Clean up the MIPS kvm_exit trace event so that the exit reasons are
specified in a trace friendly way (via __print_symbolic), and so that
the exit reasons that derive straight from Cause.ExcCode values map
directly, allowing a single trace_kvm_exit() call to replace a bunch of
individual ones.

Signed-off-by: James Hogan <james.hogan@imgtec.com>
Cc: Paolo Bonzini <pbonzini@redhat.com>
Cc: Radim Krčmář <rkrcmar@redhat.com>
Cc: Ralf Baechle <ralf@linux-mips.org>
Cc: Steven Rostedt <rostedt@goodmis.org>
Cc: Ingo Molnar <mingo@redhat.com>
Cc: kvm@vger.kernel.org
Cc: linux-mips@linux-mips.org
Signed-off-by: Paolo Bonzini <pbonzini@redhat.com>

MIPS: KVM: Add kvm_aux trace event

Add a MIPS specific trace event for auxiliary context operations
(notably FPU and MSA). Unfortunately the generic kvm_fpu trace event
isn't flexible enough to handle the range of interesting things that can
happen with FPU and MSA context.

The type of state being operated on is traced:
- FPU: Just the FPU registers.
- MSA: Just the upper half of the MSA vector registers (low half already
       loaded with FPU state).
- FPU & MSA: Full MSA vector state (includes FPU state).

As is the type of operation:
- Restore: State was enabled and restored.
- Save: State was saved and disabled.
- Enable: State was enabled (already loaded).
- Disable: State was disabled (kept loaded).
- Discard: State was discarded and disabled.

Signed-off-by: James Hogan <james.hogan@imgtec.com>
Cc: Paolo Bonzini <pbonzini@redhat.com>
Cc: Radim Krčmář <rkrcmar@redhat.com>
Cc: Ralf Baechle <ralf@linux-mips.org>
Cc: Steven Rostedt <rostedt@goodmis.org>
Cc: Ingo Molnar <mingo@redhat.com>
Cc: linux-mips@linux-mips.org
Cc: kvm@vger.kernel.org
[Fix remaining occurrence of "fpu_msa", change to "aux". - Paolo]
Signed-off-by: Paolo Bonzini <pbonzini@redhat.com>

MIPS: KVM: Generalise fpu_inuse for other state

Rename fpu_inuse and the related definitions to aux_inuse so it can be
used for lazy context management of other auxiliary processor state too,
such as VZ guest timer, watchpoints and performance counters.

Signed-off-by: James Hogan <james.hogan@imgtec.com>
Cc: Ralf Baechle <ralf@linux-mips.org>
Cc: Paolo Bonzini <pbonzini@redhat.com>
Cc: Radim Krčmář <rkrcmar@redhat.com>
Cc: linux-mips@linux-mips.org
Cc: kvm@vger.kernel.org
Signed-off-by: Paolo Bonzini <pbonzini@redhat.com>

MIPS: KVM: Use va in kvm_get_inst()

Like other functions, make use of a local unsigned long va, for the
virtual address of the PC. This reduces the amount of verbose casting of
the opc pointer to an unsigned long.

Signed-off-by: James Hogan <james.hogan@imgtec.com>
Cc: Paolo Bonzini <pbonzini@redhat.com>
Cc: Radim Krčmář <rkrcmar@redhat.com>
Cc: Ralf Baechle <ralf@linux-mips.org>
Cc: linux-mips@linux-mips.org
Cc: kvm@vger.kernel.org
Signed-off-by: Paolo Bonzini <pbonzini@redhat.com>

MIPS: KVM: Combine handle_tlb_ld/st_miss

The handle_tlb_ld/st_miss handlers are logically equivalent and
textually almost identical, so combine their implementations into a
single kvm_trap_emul_handle_tlb_miss().

Signed-off-by: James Hogan <james.hogan@imgtec.com>
Cc: Paolo Bonzini <pbonzini@redhat.com>
Cc: Radim Krčmář <rkrcmar@redhat.com>
Cc: Ralf Baechle <ralf@linux-mips.org>
Cc: linux-mips@linux-mips.org
Cc: kvm@vger.kernel.org
Signed-off-by: Paolo Bonzini <pbonzini@redhat.com>

MIPS: KVM: Use MIPS_ENTRYLO_* defs from mipsregs.h

Convert KVM to use the MIPS_ENTRYLO_* definitions from <asm/mipsregs.h>
rather than custom definitions in kvm_host.h

Signed-off-by: James Hogan <james.hogan@imgtec.com>
Cc: Ralf Baechle <ralf@linux-mips.org>
Cc: Paolo Bonzini <pbonzini@redhat.com>
Cc: Radim Krčmář <rkrcmar@redhat.com>
Cc: linux-mips@linux-mips.org
Cc: kvm@vger.kernel.org
Signed-off-by: Paolo Bonzini <pbonzini@redhat.com>

MIPS: KVM: Simplify TLB_* macros

Simplify some of the TLB_ macros making use of the arrayification of
tlb_lo. Basically we index the array by the bit of the virtual address
which determines whether the even or odd entry is used, instead of
having a conditional.

Signed-off-by: James Hogan <james.hogan@imgtec.com>
Cc: Ralf Baechle <ralf@linux-mips.org>
Cc: Paolo Bonzini <pbonzini@redhat.com>
Cc: Radim Krčmář <rkrcmar@redhat.com>
Cc: linux-mips@linux-mips.org
Cc: kvm@vger.kernel.org
Signed-off-by: Paolo Bonzini <pbonzini@redhat.com>

MIPS: KVM: Arrayify struct kvm_mips_tlb::tlb_lo*

The values of the EntryLo0 and EntryLo1 registers for a TLB entry are
stored in separate members of struct kvm_mips_tlb called tlb_lo0 and
tlb_lo1 respectively. To allow future code which needs to manipulate
arbitrary EntryLo data in the TLB entry to be simpler and less
conditional, replace these members with an array of two elements.

Signed-off-by: James Hogan <james.hogan@imgtec.com>
Cc: Ralf Baechle <ralf@linux-mips.org>
Cc: Paolo Bonzini <pbonzini@redhat.com>
Cc: Radim Krčmář <rkrcmar@redhat.com>
Cc: linux-mips@linux-mips.org
Cc: kvm@vger.kernel.org
Signed-off-by: Paolo Bonzini <pbonzini@redhat.com>

MIPS: KVM: Use dump_tlb_all() for kvm_mips_dump_host_tlbs()

KVM implements its own routine for dumping the host TLB entries, but we
already have dump_tlb_all() which does something very similar (although
it only prints out TLB entries which match the current ASID or are
global).

Make KVM use dump_tlb_all() along with dump_tlb_regs() to avoid the
duplication and inevitable bitrot, allowing TLB dumping enhancements
(e.g. for VZ and GuestIDs) to be made in a single place.

Signed-off-by: James Hogan <james.hogan@imgtec.com>
Cc: Ralf Baechle <ralf@linux-mips.org>
Cc: Paolo Bonzini <pbonzini@redhat.com>
Cc: Radim Krčmář <rkrcmar@redhat.com>
Cc: linux-mips@linux-mips.org
Cc: kvm@vger.kernel.org
Signed-off-by: Paolo Bonzini <pbonzini@redhat.com>

MIPS: KVM: Clean up TLB management hazards

KVM's host TLB handling routines were using tlbw hazard barrier macros
around tlb_read(). Now that hazard barrier macros exist for tlbr, update
this case to use them.

Also fix various other unnecessary hazard barriers in this code.

Signed-off-by: James Hogan <james.hogan@imgtec.com>
Cc: Ralf Baechle <ralf@linux-mips.org>
Cc: Paolo Bonzini <pbonzini@redhat.com>
Cc: Radim Krčmář <rkrcmar@redhat.com>
Cc: linux-mips@linux-mips.org
Cc: kvm@vger.kernel.org
Signed-off-by: Paolo Bonzini <pbonzini@redhat.com>

MIPS: KVM: Restore host EBase from ebase variable

The host kernel's exception vector base address is currently saved in
the VCPU structure at creation time, and restored on a guest exit.
However it doesn't change and can already be easily accessed from the
'ebase' variable (arch/mips/kernel/traps.c), so drop the host_ebase
member of kvm_vcpu_arch, export the 'ebase' variable to modules and load
from there instead.

This does result in a single extra instruction (lui) on the guest exit
path, but simplifies the code a bit and removes the redundant storage of
the host exception base address.

Credit for the idea goes to Cavium's VZ KVM implementation.

Signed-off-by: James Hogan <james.hogan@imgtec.com>
Cc: Paolo Bonzini <pbonzini@redhat.com>
Cc: Radim Krčmář <rkrcmar@redhat.com>
Cc: Ralf Baechle <ralf@linux-mips.org>
Cc: linux-mips@linux-mips.org
Cc: kvm@vger.kernel.org
Signed-off-by: Paolo Bonzini <pbonzini@redhat.com>

MIPS: KVM: Drop unused hpa0/hpa1 args from function

The function kvm_mips_handle_mapped_seg_tlb_fault() has two completely
unused pointer arguments, hpa0 and hpa1, for which all users always pass
NULL.

Drop these two arguments and update the callers.

Signed-off-by: James Hogan <james.hogan@imgtec.com>
Cc: Paolo Bonzini <pbonzini@redhat.com>
Cc: Radim Krčmář <rkrcmar@redhat.com>
Cc: Ralf Baechle <ralf@linux-mips.org>
Cc: linux-mips@linux-mips.org
Cc: kvm@vger.kernel.org
Signed-off-by: Paolo Bonzini <pbonzini@redhat.com>

MIPS: KVM: Simplify even/odd TLB handling

When handling TLB faults in the guest KSeg0 region, a pair of physical
addresses are read from the guest physical address map. However that
process is rather convoluted with an if/then/else statement. Simplify it
to just clear the lowest bit for the even entry and set the lowest bit
for the odd entry.

Signed-off-by: James Hogan <james.hogan@imgtec.com>
Cc: Paolo Bonzini <pbonzini@redhat.com>
Cc: Radim Krčmář <rkrcmar@redhat.com>
Cc: Ralf Baechle <ralf@linux-mips.org>
Cc: linux-mips@linux-mips.org
Cc: kvm@vger.kernel.org
Signed-off-by: Paolo Bonzini <pbonzini@redhat.com>

MIPS: KVM: Don't indirect KVM functions

Several KVM module functions are indirected so that they can be accessed
from tlb.c which is statically built into the kernel. This is no longer
necessary as the relevant bits of code have moved into mmu.c which is
part of the KVM module, so drop the indirections.

Note: is_error_pfn() is defined inline in kvm_host.h, so didn't actually
require the KVM module to be loaded for it to work anyway.

Signed-off-by: James Hogan <james.hogan@imgtec.com>
Cc: Paolo Bonzini <pbonzini@redhat.com>
Cc: Radim Krčmář <rkrcmar@redhat.com>
Cc: Ralf Baechle <ralf@linux-mips.org>
Cc: linux-mips@linux-mips.org
Cc: kvm@vger.kernel.org
Signed-off-by: Paolo Bonzini <pbonzini@redhat.com>

MIPS: KVM: Move non-TLB handling code out of tlb.c

Various functions in tlb.c perform higher level MMU handling, but don't
strictly need to be statically built into the kernel as they don't
directly manipulate TLB entries. Move these functions out into a
separate mmu.c which will be built into the KVM kernel module. This
allows them to directly reference KVM functions in the KVM kernel module
in future.

Module exports of these functions have been removed, since they aren't
needed outside of KVM.

Signed-off-by: James Hogan <james.hogan@imgtec.com>
Cc: Paolo Bonzini <pbonzini@redhat.com>
Cc: Radim Krčmář <rkrcmar@redhat.com>
Cc: Ralf Baechle <ralf@linux-mips.org>
Cc: linux-mips@linux-mips.org
Cc: kvm@vger.kernel.org
Signed-off-by: Paolo Bonzini <pbonzini@redhat.com>

MIPS: KVM: Make various Cause variables 32-bit

The CP0 Cause register is passed around in KVM quite a bit, often as an
unsigned long, even though it is always 32-bits long.

Resize it to u32 throughout MIPS KVM.

Signed-off-by: James Hogan <james.hogan@imgtec.com>
Cc: Ralf Baechle <ralf@linux-mips.org>
Cc: Paolo Bonzini <pbonzini@redhat.com>
Cc: Radim Krčmář <rkrcmar@redhat.com>
Cc: linux-mips@linux-mips.org
Cc: kvm@vger.kernel.org
Signed-off-by: Paolo Bonzini <pbonzini@redhat.com>

MIPS: KVM: Convert code to kernel sized types

Convert the MIPS KVM C code to use standard kernel sized types (e.g.
u32) instead of inttypes.h style ones (e.g. uint32_t) or other types as
appropriate.

Signed-off-by: James Hogan <james.hogan@imgtec.com>
Cc: Ralf Baechle <ralf@linux-mips.org>
Cc: Paolo Bonzini <pbonzini@redhat.com>
Cc: Radim Krčmář <rkrcmar@redhat.com>
Cc: linux-mips@linux-mips.org
Cc: kvm@vger.kernel.org
Signed-off-by: Paolo Bonzini <pbonzini@redhat.com>

MIPS: KVM: Convert headers to kernel sized types

Convert the MIPS kvm_host.h structs, function declaration prototypes and
associated definition prototypes to use standard kernel sized types
(e.g. u32) instead of inttypes.h style ones (e.g. uint32_t).

Signed-off-by: James Hogan <james.hogan@imgtec.com>
Cc: Ralf Baechle <ralf@linux-mips.org>
Cc: Paolo Bonzini <pbonzini@redhat.com>
Cc: Radim Krčmář <rkrcmar@redhat.com>
Cc: linux-mips@linux-mips.org
Cc: kvm@vger.kernel.org
Signed-off-by: Paolo Bonzini <pbonzini@redhat.com>

MIPS: KVM: Drop unused kvm_mips_sync_icache()

The function kvm_mips_sync_icache() is unused, so lets remove it.

Signed-off-by: James Hogan <james.hogan@imgtec.com>
Cc: Ralf Baechle <ralf@linux-mips.org>
Cc: Paolo Bonzini <pbonzini@redhat.com>
Cc: Radim Krčmář <rkrcmar@redhat.com>
Cc: linux-mips@linux-mips.org
Cc: kvm@vger.kernel.org
Signed-off-by: Paolo Bonzini <pbonzini@redhat.com>

MIPS: KVM: Drop unused host_cp0_entryhi

The host EntryHi in the KVM VCPU context is virtually unused. It gets
stored on exceptions, but only ever used in a kvm_debug() when a TLB
miss occurs.

Drop it entirely, removing that information from the kvm_debug output.

Signed-off-by: James Hogan <james.hogan@imgtec.com>
Cc: Ralf Baechle <ralf@linux-mips.org>
Cc: Paolo Bonzini <pbonzini@redhat.com>
Cc: Radim Krčmář <rkrcmar@redhat.com>
Cc: linux-mips@linux-mips.org
Cc: kvm@vger.kernel.org
Signed-off-by: Paolo Bonzini <pbonzini@redhat.com>

MIPS: KVM: Drop unused guest_inst from kvm_vcpu_arch

The MIPS kvm_vcpu_arch::guest_inst isn't used, so drop it from the
struct and drop its asm-offsets definition.

Signed-off-by: James Hogan <james.hogan@imgtec.com>
Cc: Ralf Baechle <ralf@linux-mips.org>
Cc: Paolo Bonzini <pbonzini@redhat.com>
Cc: Radim Krčmář <rkrcmar@redhat.com>
Cc: linux-mips@linux-mips.org
Cc: kvm@vger.kernel.org
Signed-off-by: Paolo Bonzini <pbonzini@redhat.com>

Merge branch 'kvm-mips-fixes' into HEAD

Merge MIPS patches destined to both 4.7 and kvm/next, to avoid
unnecessary conflicts.

Signed-off-by: Paolo Bonzini <pbonzini@redhat.com>

MIPS: KVM: Fix CACHE triggered exception emulation

When emulating TLB miss / invalid exceptions during CACHE instruction
emulation, be sure to set up the correct PC and host_cp0_badvaddr state
for the kvm_mips_emlulate_tlb*_ld() function to pick up for guest EPC
and BadVAddr.

PC needs to be rewound otherwise the guest EPC will end up pointing at
the next instruction after the faulting CACHE instruction.

host_cp0_badvaddr must be set because guest CACHE instructions trap with
a Coprocessor Unusable exception, which doesn't update the host BadVAddr
as a TLB exception would.

This doesn't tend to get hit when dynamic translation of emulated
instructions is enabled, since only the first execution of each CACHE
instruction actually goes through this code path, with subsequent
executions hitting the SYNCI instruction that it gets replaced with.

Signed-off-by: James Hogan <james.hogan@imgtec.com>
Cc: Paolo Bonzini <pbonzini@redhat.com>
Cc: Radim Krčmář <rkrcmar@redhat.com>
Cc: Ralf Baechle <ralf@linux-mips.org>
Cc: kvm@vger.kernel.org
Cc: linux-mips@linux-mips.org
Signed-off-by: Paolo Bonzini <pbonzini@redhat.com>

MIPS: KVM: Don't unwind PC when emulating CACHE

When a CACHE instruction is emulated by kvm_mips_emulate_cache(), the PC
is first updated to point to the next instruction, and afterwards it
falls through the "dont_update_pc" label, which rewinds the PC back to
its original address.

This works when dynamic translation of emulated instructions is enabled,
since the CACHE instruction is replaced with a SYNCI which works without
trapping, however when dynamic translation is disabled the guest hangs
on CACHE instructions as they always trap and are never stepped over.

Roughly swap the meanings of the "done" and "dont_update_pc" to match
kvm_mips_emulate_CP0(), so that "done" will roll back the PC on failure,
and "dont_update_pc" won't change PC at all (for the sake of exceptions
that have already modified the PC).

Signed-off-by: James Hogan <james.hogan@imgtec.com>
Cc: Paolo Bonzini <pbonzini@redhat.com>
Cc: Radim Krčmář <rkrcmar@redhat.com>
Cc: Ralf Baechle <ralf@linux-mips.org>
Cc: kvm@vger.kernel.org
Cc: linux-mips@linux-mips.org
Signed-off-by: Paolo Bonzini <pbonzini@redhat.com>

MIPS: KVM: Include bit 31 in segment matches

When faulting guest addresses are matched against guest segments with
the KVM_GUEST_KSEGX() macro, change the mask to 0xe0000000 so as to
include bit 31.

This is mainly for safety's sake, as it prevents a rogue BadVAddr in the
host kseg2/kseg3 segments (e.g. 0xC*******) after a TLB exception from
matching the guest kseg0 segment (e.g. 0x4*******), triggering an
internal KVM error instead of allowing the corresponding guest kseg0
page to be mapped into the host vmalloc space.

Such a rogue BadVAddr was observed to happen with the host MIPS kernel
running under QEMU with KVM built as a module, due to a not entirely
transparent optimisation in the QEMU TLB handling. This has already been
worked around properly in a previous commit.

Signed-off-by: James Hogan <james.hogan@imgtec.com>
Cc: Paolo Bonzini <pbonzini@redhat.com>
Cc: Radim Krčmář <rkrcmar@redhat.com>
Cc: Ralf Baechle <ralf@linux-mips.org>
Cc: kvm@vger.kernel.org
Cc: linux-mips@linux-mips.org
Signed-off-by: Paolo Bonzini <pbonzini@redhat.com>

MIPS: KVM: Fix modular KVM under QEMU

Copy __kvm_mips_vcpu_run() into unmapped memory, so that we can never
get a TLB refill exception in it when KVM is built as a module.

This was observed to happen with the host MIPS kernel running under
QEMU, due to a not entirely transparent optimisation in the QEMU TLB
handling where TLB entries replaced with TLBWR are copied to a separate
part of the TLB array. Code in those pages continue to be executable,
but those mappings persist only until the next ASID switch, even if they
are marked global.

An ASID switch happens in __kvm_mips_vcpu_run() at exception level after
switching to the guest exception base. Subsequent TLB mapped kernel
instructions just prior to switching to the guest trigger a TLB refill
exception, which enters the guest exception handlers without updating
EPC. This appears as a guest triggered TLB refill on a host kernel
mapped (host KSeg2) address, which is not handled correctly as user
(guest) mode accesses to kernel (host) segments always generate address
error exceptions.

Signed-off-by: James Hogan <james.hogan@imgtec.com>
Cc: Paolo Bonzini <pbonzini@redhat.com>
Cc: Radim Krčmář <rkrcmar@redhat.com>
Cc: Ralf Baechle <ralf@linux-mips.org>
Cc: kvm@vger.kernel.org
Cc: linux-mips@linux-mips.org
Cc: <stable@vger.kernel.org> # 3.10.x-
Signed-off-by: Paolo Bonzini <pbonzini@redhat.com>

KVM: s390: handle missing storage-key facility

Without the storage-key facility, SIE won't interpret SSKE, ISKE and
RRBE for us. So let's add proper interception handlers that will be called
if lazy sske cannot be enabled.

Reviewed-by: Christian Borntraeger <borntraeger@de.ibm.com>
Signed-off-by: David Hildenbrand <dahi@linux.vnet.ibm.com>
Signed-off-by: Christian Borntraeger <borntraeger@de.ibm.com>

KVM: s390: trace and count all skey intercepts

Let's trace and count all skey handling operations, even if lazy skey
handling was already activated. Also, don't enable lazy skey handling if
anything went wrong while enabling skey handling for the SIE.

Signed-off-by: David Hildenbrand <dahi@linux.vnet.ibm.com>
Signed-off-by: Christian Borntraeger <borntraeger@de.ibm.com>

s390/sclp: detect storage-key facility

Let's correctly detect that facility.

Reviewed-by: Christian Borntraeger <borntraeger@de.ibm.com>
Signed-off-by: David Hildenbrand <dahi@linux.vnet.ibm.com>
Signed-off-by: Christian Borntraeger <borntraeger@de.ibm.com>

KVM: s390: pfmf: handle address overflows

In theory, end could always end up being < start, if overflowing to 0.
Although very unlikely for now, let's just fix it.

Reviewed-by: Christian Borntraeger <borntraeger@de.ibm.com>
Signed-off-by: David Hildenbrand <dahi@linux.vnet.ibm.com>
Signed-off-by: Christian Borntraeger <borntraeger@de.ibm.com>

KVM: s390: pfmf: support conditional-sske facility

We already indicate that facility but don't implement it in our pfmf
interception handler. Let's add a new storage key handling function for
conditionally setting the guest storage key.

As we will reuse this function later on, let's directly implement returning
the old key via parameter and indicating if any change happened via rc.

Signed-off-by: David Hildenbrand <dahi@linux.vnet.ibm.com>
Signed-off-by: Christian Borntraeger <borntraeger@de.ibm.com>

KVM: s390: pfmf: take care of amode when setting reg2

Depending on the addressing mode, we must not overwrite bit 0-31 of the
register. In addition, 24 bit and 31 bit have to set certain bits to 0,
which is guaranteed by converting the end address to an effective
address.

Reviewed-by: Christian Borntraeger <borntraeger@de.ibm.com>
Signed-off-by: David Hildenbrand <dahi@linux.vnet.ibm.com>
Signed-off-by: Christian Borntraeger <borntraeger@de.ibm.com>

KVM: s390: pfmf: MR and MC are ignored without CSSKE

These two bits are simply ignored when the conditional-SSKE facility is
not installed.

Reviewed-by: Christian Borntraeger <borntraeger@de.ibm.com>
Signed-off-by: David Hildenbrand <dahi@linux.vnet.ibm.com>
Signed-off-by: Christian Borntraeger <borntraeger@de.ibm.com>

KVM: s390: pfmf: fix end address calculation

The current calculation is wrong if absolute != real address. Let's just
calculate the start address for 4k frames upfront. Otherwise, the
calculated end address will be wrong, resulting in wrong memory
location/storage keys getting touched.

To keep low-address protection working (using the effective address),
we have to move the check.

Reviewed-by: Christian Borntraeger <borntraeger@de.ibm.com>
Signed-off-by: David Hildenbrand <dahi@linux.vnet.ibm.com>
Signed-off-by: Christian Borntraeger <borntraeger@de.ibm.com>

KVM: s390: storage keys fit into a char

No need to convert the storage key into an unsigned long, the target
function expects a char as argument.

Reviewed-by: Christian Borntraeger <borntraeger@de.ibm.com>
Signed-off-by: David Hildenbrand <dahi@linux.vnet.ibm.com>
Signed-off-by: Christian Borntraeger <borntraeger@de.ibm.com>

s390/mm: return key via pointer in get_guest_storage_key

Let's just split returning the key and reporting errors. This makes calling
code easier and avoids bugs as happened already.

Reviewed-by: Christian Borntraeger <borntraeger@de.ibm.com>
Signed-off-by: David Hildenbrand <dahi@linux.vnet.ibm.com>
Signed-off-by: Christian Borntraeger <borntraeger@de.ibm.com>

s390/mm: simplify get_guest_storage_key

We can safe a few LOC and make that function easier to understand
by rewriting existing code.

Reviewed-by: Christian Borntraeger <borntraeger@de.ibm.com>
Signed-off-by: David Hildenbrand <dahi@linux.vnet.ibm.com>
Signed-off-by: Christian Borntraeger <borntraeger@de.ibm.com>

s390/mm: set and get guest storage key mmap locking

Move the mmap semaphore locking out of set_guest_storage_key
and get_guest_storage_key. This makes the two functions more
like the other ptep_xxx operations and allows to avoid repeated
semaphore operations if multiple keys are read or written.

Reviewed-by: David Hildenbrand <dahi@linux.vnet.ibm.com>
Reviewed-by: Christian Borntraeger <borntraeger@de.ibm.com>
Signed-off-by: Martin Schwidefsky <schwidefsky@de.ibm.com>
Signed-off-by: Christian Borntraeger <borntraeger@de.ibm.com>

s390/mm: don't drop errors in get_guest_storage_key

Commit 1e133ab296f3 ("s390/mm: split arch/s390/mm/pgtable.c") changed
the return value of get_guest_storage_key to an unsigned char, resulting
in -EFAULT getting interpreted as a valid storage key.

Cc: stable@vger.kernel.org # 4.6+
Reviewed-by: Christian Borntraeger <borntraeger@de.ibm.com>
Signed-off-by: David Hildenbrand <dahi@linux.vnet.ibm.com>
Signed-off-by: Christian Borntraeger <borntraeger@de.ibm.com>

KVM: s390: fixup I/O interrupt traces

We currently have two issues with the I/O  interrupt injection logging:
1. All QEMU versions up to 2.6 have a wrong encoding of device numbers
etc for the I/O interrupt type, so the inject VM_EVENT will have wrong
data. Let's fix this by using the interrupt parameters and not the
interrupt type number.
2. We only log in kvm_s390_inject_vm, but not when coming from
kvm_s390_reinject_io_int or from flic. Let's move the logging to the
common __inject_io function.

We also enhance the logging for delivery to match the data.

Signed-off-by: Christian Borntraeger <borntraeger@de.ibm.com>
Acked-by: Cornelia Huck <cornelia.huck@de.ibm.com>

KVM: s390: provide logging for diagnose 0x500

We might need to debug some virtio things, so better have diagnose 500
logged.

Signed-off-by: Christian Borntraeger <borntraeger@de.ibm.com>
Acked-by: Cornelia Huck <cornelia.huck@de.ibm.com>

KVM: s390: turn on tx even without ctx

Constrained transactional execution is an addon of transactional execution.

Let's enable the assist also if only TX is enabled for the guest.

Reviewed-by: Christian Borntraeger <borntraeger@de.ibm.com>
Signed-off-by: David Hildenbrand <dahi@linux.vnet.ibm.com>
Signed-off-by: Christian Borntraeger <borntraeger@de.ibm.com>

KVM: s390: enable host-protection-interruption only with ESOP

host-protection-interruption control was introduced with ESOP. So let's
enable it only if we have ESOP and add an explanatory comment why
we can live without it.

Reviewed-by: Christian Borntraeger <borntraeger@de.ibm.com>
Signed-off-by: David Hildenbrand <dahi@linux.vnet.ibm.com>
Signed-off-by: Christian Borntraeger <borntraeger@de.ibm.com>

KVM: s390: enable ibs only if available

Let's enable interlock-and-broadcast suppression only if the facility is
actually available.

Reviewed-by: Christian Borntraeger <borntraeger@de.ibm.com>
Signed-off-by: David Hildenbrand <dahi@linux.vnet.ibm.com>
Signed-off-by: Christian Borntraeger <borntraeger@de.ibm.com>

s390/sclp: detect interlock-and-broadcast-suppression facility

Let's detect that facility.

Reviewed-by: Christian Borntraeger <borntraeger@de.ibm.com>
Signed-off-by: David Hildenbrand <dahi@linux.vnet.ibm.com>
Signed-off-by: Christian Borntraeger <borntraeger@de.ibm.com>

KVM: s390: enable PFMFI only if available

Let's enable interpretation of PFMFI only if the facility is
actually available. Emulation code still works in case the guest is
offered EDAT-1.

Reviewed-by: Christian Borntraeger <borntraeger@de.ibm.com>
Signed-off-by: David Hildenbrand <dahi@linux.vnet.ibm.com>
Signed-off-by: Christian Borntraeger <borntraeger@de.ibm.com>

s390/sclp: detect PFMF interpretation facility

Let's detect that facility.

Reviewed-by: Christian Borntraeger <borntraeger@de.ibm.com>
Signed-off-by: David Hildenbrand <dahi@linux.vnet.ibm.com>
Signed-off-by: Christian Borntraeger <borntraeger@de.ibm.com>

KVM: s390: enable cei only if available

Let's only enable conditional-external-interruption if the facility is
actually available.

Reviewed-by: Christian Borntraeger <borntraeger@de.ibm.com>
Signed-off-by: David Hildenbrand <dahi@linux.vnet.ibm.com>
Signed-off-by: Christian Borntraeger <borntraeger@de.ibm.com>

s390/sclp: detect conditional-external-interception facility

Let's detect if we have that facility.

Reviewed-by: Christian Borntraeger <borntraeger@de.ibm.com>
Signed-off-by: David Hildenbrand <dahi@linux.vnet.ibm.com>
Signed-off-by: Christian Borntraeger <borntraeger@de.ibm.com>

KVM: s390: enable ib only if available

Let's enable intervention bypass only if the facility is acutally
available.

Reviewed-by: Christian Borntraeger <borntraeger@de.ibm.com>
Signed-off-by: David Hildenbrand <dahi@linux.vnet.ibm.com>
Signed-off-by: Christian Borntraeger <borntraeger@de.ibm.com>

s390/sclp: detect intervention bypass facility

Let's detect if we have the intervention bypass facility installed.

Reviewed-by: Christian Borntraeger <borntraeger@de.ibm.com>
Signed-off-by: David Hildenbrand <dahi@linux.vnet.ibm.com>
Signed-off-by: Christian Borntraeger <borntraeger@de.ibm.com>

KVM: s390: handle missing guest-storage-limit-suppression

If guest-storage-limit-suppression is not available, we would for now
have a valid guest address space with size 0. So let's simply set the
origin to 0 and the limit to hamax.

Signed-off-by: David Hildenbrand <dahi@linux.vnet.ibm.com>
Signed-off-by: Christian Borntraeger <borntraeger@de.ibm.com>

s390/sclp: detect guest-storage-limit-suppression

Let's detect that facility.

Reviewed-by: Christian Borntraeger <borntraeger@de.ibm.com>
Acked-by: Martin Schwidefsky <schwidefsky@de.ibm.com>
Signed-off-by: David Hildenbrand <dahi@linux.vnet.ibm.com>
Signed-off-by: Christian Borntraeger <borntraeger@de.ibm.com>

KVM: s390: provide CMMA attributes only if available

Let's not provide the device attribute for cmma enabling and clearing
if the hardware doesn't support it.

This also helps getting rid of the undocumented return value "-EINVAL"
in case CMMA is not available when trying to enable it.

Also properly document the meaning of -EINVAL for CMMA clearing.

Reviewed-by: Christian Borntraeger <borntraeger@de.ibm.com>
Signed-off-by: David Hildenbrand <dahi@linux.vnet.ibm.com>
Signed-off-by: Christian Borntraeger <borntraeger@de.ibm.com>

KVM: s390: enable CMMA if the interpration is available

Now that we can detect if collaborative-memory-management interpretation
is available, replace the heuristic by a real hardware detection.

Signed-off-by: David Hildenbrand <dahi@linux.vnet.ibm.com>
Signed-off-by: Christian Borntraeger <borntraeger@de.ibm.com>

s390/sclp: detect cmma

Let's detect the Collaborative-memory-management-interpretation facility,
aka CMM assist, so we can correctly enable cmma later.

Signed-off-by: David Hildenbrand <dahi@linux.vnet.ibm.com>
Signed-off-by: Christian Borntraeger <borntraeger@de.ibm.com>

KVM: s390: guestdbg: signal missing hardware support

Without guest-PER enhancement, we can't provide any debugging support.
Therefore act like kernel support is missing.

Reviewed-by: Christian Borntraeger <borntraeger@de.ibm.com>
Signed-off-by: David Hildenbrand <dahi@linux.vnet.ibm.com>
Signed-off-by: Christian Borntraeger <borntraeger@de.ibm.com>

s390/sclp: detect guest-PER enhancement

Let's detect that facility, so we can correctly handle its abscence.

Reviewed-by: Christian Borntraeger <borntraeger@de.ibm.com>
Acked-by: Martin Schwidefsky <schwidefsky@de.ibm.com>
Signed-off-by: David Hildenbrand <dahi@linux.vnet.ibm.com>
Signed-off-by: Christian Borntraeger <borntraeger@de.ibm.com>

KVM: s390: handle missing 64-bit-SCAO facility

Without that facility, we may only use scaol. So fallback
to DMA allocation in that case, so we won't overwrite random memory
via the SIE.

Also disallow ESCA, so we don't have to handle that allocation case.

Reviewed-by: Christian Borntraeger <borntraeger@de.ibm.com>
Signed-off-by: David Hildenbrand <dahi@linux.vnet.ibm.com>
Signed-off-by: Christian Borntraeger <borntraeger@de.ibm.com>

s390/sclp: detect 64-bit-SCAO facility

Let's correctly detect that facility, so we can correctly handle its
abscence later on.

Reviewed-by: Christian Borntraeger <borntraeger@de.ibm.com>
Acked-by: Martin Schwidefsky <schwidefsky@de.ibm.com>
Signed-off-by: David Hildenbrand <dahi@linux.vnet.ibm.com>
Signed-off-by: Christian Borntraeger <borntraeger@de.ibm.com>

KVM: s390: interface to query and configure cpu subfunctions

We have certain instructions that indicate available subfunctions via
a query subfunction (crypto functions and ptff), or via a test bit
function (plo).

By exposing these "subfunction blocks" to user space, we allow user space
to
1) query available subfunctions and make sure subfunctions won't get lost
   during migration - e.g. properly indicate them via a CPU model
2) change the subfunctions to be reported to the guest (even adding
   unavailable ones)

This mechanism works just like the way we indicate the stfl(e) list to
user space.

This way, user space could even emulate some subfunctions in QEMU in the
future. If this is ever applicable, we have to make sure later on, that
unsupported subfunctions result in an intercept to QEMU.

Please note that support to indicate them to the guest is still missing
and requires hardware support. Usually, the IBC takes already care of these
subfunctions for migration safety. QEMU should make sure to always set
these bits properly according to the machine generation to be emulated.

Available subfunctions are only valid in combination with STFLE bits
retrieved via KVM_S390_VM_CPU_MACHINE and enabled via
KVM_S390_VM_CPU_PROCESSOR. If the applicable bits are available, the
indicated subfunctions are guaranteed to be correct.

Signed-off-by: David Hildenbrand <dahi@linux.vnet.ibm.com>
Signed-off-by: Christian Borntraeger <borntraeger@de.ibm.com>

s390/crypto: allow to query all known cpacf functions

KVM will have to query these functions, let's add at least the query
capabilities.

PCKMO has RRE format, as bit 16-31 are ignored, we can still use the
existing function. As PCKMO won't touch the cc, let's force it to 0
upfront.

Signed-off-by: David Hildenbrand <dahi@linux.vnet.ibm.com>
Acked-by: Ingo Tuchscherer <ingo.tuchscherer@linux.vnet.ibm.com>
Signed-off-by: Christian Borntraeger <borntraeger@de.ibm.com>

KVM: s390: gaccess: convert get_vcpu_asce()

Let's use our new function for preparing translation exceptions.

Signed-off-by: David Hildenbrand <dahi@linux.vnet.ibm.com>
Signed-off-by: Christian Borntraeger <borntraeger@de.ibm.com>

KVM: s390: gaccess: convert guest_page_range()

Let's use our new function for preparing translation exceptions. As we will
need the correct ar, let's pass that to guest_page_range().

This will also make sure that the guest address is stored in the tec
for applicable excptions.

Signed-off-by: David Hildenbrand <dahi@linux.vnet.ibm.com>
Signed-off-by: Christian Borntraeger <borntraeger@de.ibm.com>

KVM: s390: gaccess: convert guest_translate_address()

Let's use our new function for preparing translation exceptions.

Signed-off-by: David Hildenbrand <dahi@linux.vnet.ibm.com>
Signed-off-by: Christian Borntraeger <borntraeger@de.ibm.com>

KVM: s390: gaccess: convert kvm_s390_check_low_addr_prot_real()

Let's use our new function for preparing translation exceptions.

Signed-off-by: David Hildenbrand <dahi@linux.vnet.ibm.com>
Signed-off-by: Christian Borntraeger <borntraeger@de.ibm.com>

KVM: s390: gaccess: function for preparing translation exceptions

Let's provide a function trans_exc() that can be used for handling
preparation of translation exceptions on a central basis. We will use
that function to replace existing code in gaccess.

Signed-off-by: David Hildenbrand <dahi@linux.vnet.ibm.com>
Signed-off-by: Christian Borntraeger <borntraeger@de.ibm.com>

KVM: s390: gaccess: store guest address on ALC prot exceptions

Let's pass the effective guest address to get_vcpu_asce(), so we
can properly set the guest address in case we inject an ALC protection
exception.

Signed-off-by: David Hildenbrand <dahi@linux.vnet.ibm.com>
Signed-off-by: Christian Borntraeger <borntraeger@de.ibm.com>

KVM: s390: forward ESOP if available

ESOP guarantees that during a protection exception, bit 61 of real location
168-175 will only be set to 1 if it was because of ALCP or DATP. If the
exception is due to LAP or KCP, the bit will always be set to 0.

The old SOP definition allowed bit 61 to be unpredictable in case of LAP
or KCP in some conditions. So ESOP replaces this unpredictability by
a guarantee.

Therefore, we can directly forward ESOP if it is available on our machine.
We don't have to do anything when ESOP is disabled - the guest will simply
expect unpredictable values. Our guest access functions are already
handling ESOP properly.

Please note that future functionality in KVM will require knowledge about
ESOP being enabled for a guest or not.

Reviewed-by: Christian Borntraeger <borntraeger@de.ibm.com>
Signed-off-by: David Hildenbrand <dahi@linux.vnet.ibm.com>
Signed-off-by: Christian Borntraeger <borntraeger@de.ibm.com>

KVM: s390: interface to query and configure cpu features

For now, we only have an interface to query and configure facilities
indicated via STFL(E). However, we also have features indicated via
SCLP, that have to be indicated to the guest by user space and usually
require KVM support.

This patch allows user space to query and configure available cpu features
for the guest.

Please note that disabling a feature doesn't necessarily mean that it is
completely disabled (e.g. ESOP is mostly handled by the SIE). We will try
our best to disable it.

Most features (e.g. SCLP) can't directly be forwarded, as most of them need
in addition to hardware support, support in KVM. As we later on want to
turn these features in KVM explicitly on/off (to simulate different
behavior), we have to filter all features provided by the hardware and
make them configurable.

Signed-off-by: David Hildenbrand <dahi@linux.vnet.ibm.com>
Signed-off-by: Christian Borntraeger <borntraeger@de.ibm.com>

KVM: s390: Add mnemonic print to kvm_s390_intercept_prog

We have a table of mnemonic names for intercepted program
interruptions, let's print readable name of the interruption in the
kvm_s390_intercept_prog trace event.

Signed-off-by: Alexander Yarygin <yarygin@linux.vnet.ibm.com>
Acked-by: Cornelia Huck <cornelia.huck@de.ibm.com>
Signed-off-by: Christian Borntraeger <borntraeger@de.ibm.com>

KVM: s390: Limit sthyi execution

Store hypervisor information is a valid instruction not only in
supervisor state but also in problem state, i.e. the guest's
userspace. Its execution is not only computational and memory
intensive, but also has to get hold of the ipte lock to write to the
guest's memory.

This lock is not intended to be held often and long, especially not
from the untrusted guest userspace. Therefore we apply rate limiting
of sthyi executions per VM.

Signed-off-by: Janosch Frank <frankja@linux.vnet.ibm.com>
Acked-by: David Hildenbrand <dahi@linux.vnet.ibm.com>
Signed-off-by: Christian Borntraeger <borntraeger@de.ibm.com>

KVM: s390: Add sthyi emulation

Store Hypervisor Information is an emulated z/VM instruction that
provides a guest with basic information about the layers it is running
on. This includes information about the cpu configuration of both the
machine and the lpar, as well as their names, machine model and
machine type. This information enables an application to determine the
maximum capacity of CPs and IFLs available to software.

The instruction is available whenever the facility bit 74 is set,
otherwise executing it results in an operation exception.

It is important to check the validity flags in the sections before
using data from any structure member. It is not guaranteed that all
members will be valid on all machines / machine configurations.

Signed-off-by: Janosch Frank <frankja@linux.vnet.ibm.com>
Reviewed-by: David Hildenbrand <dahi@linux.vnet.ibm.com>
Signed-off-by: Christian Borntraeger <borntraeger@de.ibm.com>

KVM: s390: Extend diag 204 fields

The new store hypervisor information instruction, which we are going
to introduce, needs previously unused fields in diag 204 structures.

Signed-off-by: Janosch Frank <frankja@linux.vnet.ibm.com>
Acked-by: Heiko Carstens <heiko.carstens@de.ibm.com>
Signed-off-by: Christian Borntraeger <borntraeger@de.ibm.com>